焊接機器人產業發展現狀及未來前景方向預測2023

• 黃文玉 2023年1月17日 來源：互聯網 446 23
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焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業機器人。根據國際標準化組織(ISO)工業機器人屬于標準焊接機器人的定義，工業機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作機(Manipulator)，具有三個或更多可編程的軸，用于工業自動化領域。

2023年1月17日上午，隨著自動焊接機器人的機械臂在鋼構件上迸發出耀眼的弧光，總投資18.4億美元、年產240萬噸的浮式天然氣液化(FLNG)項目在江蘇南通正式開工。這也是我國海工高端裝備制造業轉型升級、加速發展的又一重要成果。

焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業機器人。根據國際標準化組織(ISO)工業機器人屬于標準焊接機器人的定義，工業機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作機(Manipulator)，具有三個或更多可編程的軸，用于工業自動化領域。為了適應不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執行器。焊接機器人就是在工業機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。

根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年焊接機器人產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》顯示：

點焊對焊接機器人的要求不是很高。因為點焊只需點位控制，至于焊鉗在點與點之間的移動軌跡沒有嚴格要求，這也是機器人最早只能用于點焊的原因。點焊用機器人不僅要有足夠的負載能力，而且在點與點之間移位時速度要快捷，動作要平穩，定位要準確，以減少移位的時間，提高工作效率。點焊機器人需要有多大的負載能力，取決于所用的焊鉗形式。對于用與變壓器分離的焊鉗，30～45kg負載的機器人就足夠了。但是，這種焊鉗一方面由于二次電纜線長，電能損耗大，也不利于機器人將焊鉗伸入工件內部焊接;另一方面電纜線隨機器人運動而不停擺動，電纜的損壞較快。

因此，目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質量在70kg左右。考慮到機器人要有足夠的負載能力，能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接，一般都選用100～150kg負載的重型機器人。為了適應連續點焊時焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機器人增加了可在0.3s內完成50mm位移的功能。這對電機的性能，微機的運算速度和算法都提出更高的要求。

根據IFR數據顯示，2019年全球機器人保有量為272.2萬臺，其中用于焊接共有64萬臺;全球機器人裝機量為37.3萬臺，其中用于焊接的共有7.5萬臺。2010-2018年中國工業機器人銷量不斷增加，2019年稍有下降，但銷量仍居全球首位。2019年中國工業機器人銷量為14.05萬臺，較2018年減少了1.35萬臺，同比下降8.8%。根據中國機器人產業聯盟數據顯示，2019年中國焊接機器人銷量為3.4萬臺，較2018年減少了0.6萬臺。2020年中國焊接機器人銷量約為3.8萬臺。

焊接機器人產業市場發展現狀

在最近幾年，中小型企業(SMEs)巨大的發展機會和定制機器人解決方案的增長需求，給焊接機器人市場帶來了可觀的經濟效益。此外，視覺跟蹤系統技術的進步可對焊接過程進行連續監測和控制。亞洲地區制造業的不斷增長的需求預計將進一步推動焊接機器人市場的增長。

國外機器人在應用廣泛的焊接機器人上占據絕對優勢，市場份額超過95%，技術遙遙領先，以OTC 為例已開發出七軸弧焊機器人。焊接機器人最早應用于汽車行業，因對焊接的精度等各方面要求較高，因此一直是采用國外機器人生產線，國產機器人目前無法滿足汽車行業的需求，但是在其它領域如工程機械等已有成功案例(三一臨港自動化生產車間)，佳士科技、瑞凌股份也尋找國外合作伙伴，欲分得一杯羹。

以國外工業的自動化程度為參照，點焊機器人在中國還有巨大的增長潛力。巨大的市場增長空間以及目前不到5%的市場份額，為國內焊接機器人的進口替代創造了良好的條件。只要國內公司能在技術上與國外公司縮小差距，達到應用行業的基本要求，那么進口替代數量必將大大增加。

目前我國的焊接自動化率只有20%左右，國家從上個世紀末開始逐漸在各個行業推廣氣體保護焊，取代手工電弧焊，現已初見成效。可以預計在21世紀的前10年，我國的焊接技術仍然是在傳統的框架內繼續增長與改進，智能型焊接也會在特定領域適當發展。2022年全球焊接機器人市場規模達626.35億元人民幣，中國焊接機器人市場在全球市場的占比為39.66%。

焊接機器人產業未來趨勢預測

焊接機器人技術的研究與實際應用是今后5年我國焊接設備技術進步的重要標志。消化吸收國外先進技術，減少進口，研制具有我國知識產權的、國際先進水平的焊接機器人，保證質量、增加數量，將其應用從汽車、摩托車焊接擴展造船、電力、核能、石化等領域。推動我國焊接切割機器人的研制和產業化進程。逐步用自動化焊切設備，替代手工和半自動化設備，縮小我國與世界先進水平的巨大差距。從購買國外焊接機器人到消化吸收、自主開發，并形成具有知識產權的焊接機器人系統。

未來15年，自動化焊機的研制、生產推廣達到世界先進水平，使用比例和國際接軌。我國焊接機器人在實際焊接生產中的應用領域及數量將大幅增加，并有水下焊接、太空及失重條件的焊接機器人研制成功。結合逆變電阻焊機技術的發展、激光—電弧復合焊技術的提高、焊接生產個性化要求的提高，更加先進的點焊/弧焊機器人、專用機器人、智能化的新一代焊切機器人將應用在生產實際中。

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